(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースユニット本体と、
前記ベースユニット本体の下方向に配置され、前記ベースユニット本体に対する傾きを変更可能な、プローブカードを固着するユニットの上部に設けられ、両側に斜面が形成されたテーパブロックと、
前記ベースユニットの下部において、前記テーパブロックの傾斜方向に設けられたガイドに沿って直線移動可能な１対のプレートとを備え、
前記１対のプレートは弾性手段により互いに連結され、それぞれのプレートは、前記ガイドに対する停止手段と、前記テーパブロックの斜面と接触する位置に設けられ、前記移動方向に回転する回転手段とを備えていることを特徴とする半導体試験装置のベースユニット。
【請求項２】
前記プローブカードを固着するユニットの前記ベースユニット本体に対する傾きを変更する際に、前記停止手段を解除し、傾きの変更終了後に、前記停止手段を作動させる駆動制御部をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の半導体試験装置のベースユニット。
【請求項３】
前記テーパブロックは、前記両側の斜面に加え、前記両側の斜面に直交する両方向にも斜面が形成され、
前記ベースユニットの下部において、前記ガイドと直交する方向に設けられた第２ガイドに沿って直線移動可能な１対の第２プレートをさらに備え、
前記１対の第２プレートは第２弾性手段により互いに連結され、それぞれのプレートは、前記第２ガイドに対する停止手段と、前記テーパブロックの前記第２ガイド方向の斜面と接触する位置に設けられ、前記１対の第２プレートの移動方向に回転する回転手段とを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体試験装置のベースユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体試験装置のベースユニットに係り、特に被試験デバイスとの接触時に受けるコンタクト荷重を支える機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造工程において、半導体デバイスの性能・機能等を試験するために半導体試験装置が用いられている。半導体試験装置では、テストヘッドに実装されたベースユニットを、プローバに実装されたプローブカードに接続して被試験デバイス（ＤＵＴ：Device Under Test）の試験を行なう。
【０００３】
図３は、従来のベースユニットの構成を模式的に示す図である。本図において、ベースユニット本体３００は、本図上方向に位置する図示しないテストヘッドによって保持され、トッププレート３１０は、本図下方向に位置する図示しないプローバにより保持されている。
【０００４】
リング３２０は、着脱可能なプローブカード２００を固着するユニットであり、トッププレート３１０に固定されている。リング３２０の上面には、本図左右方向に斜面が形成されたテーパブロック３３０が設けられている。
【０００５】
ベースユニット本体３００の下面には、シリンダ３４０によってベースユニット本体とテーパブロック３３０との間を左右に移動するくさび３５０が備えられている。シリンダ３４０およびくさび３５０は、テーパブロック３３０の斜面に対応して１対備えられており、シリンダ３４０の動作は、外部のシーケンサ等からの制御信号に基づいて駆動制御部３６０により行なわれる。
【０００６】
図３に示すように、シリンダ３４０によりくさび３５０が中央方向に位置しているときには、くさび３５０がテーパブロック３３０およびベースユニット本体３００に接触することにより、被試験デバイスとの接触時にプローブカード２００にかかるコンタクト荷重をベースユニット本体３００でも支えることができるようになる。この機構がないと、図４に示すように、コンタクト荷重を受けたときに、プローブカード２００が変形してしまい、プローブカード２００のコンタクト高さにバラツキが生じ、プローブカードと被試験デバイスとが正常にコンタクトできなくなってしまう。
【０００７】
一方、プローブカード２００のオートレベリング時には、トッププレート３１０の傾きを変化させることができるように、図５に示すように、シリンダ３４０によりくさび３５０を外側方向に移動させる。これにより、くさび３５０とテーパブロック３３０との接触状態が解除され、トッププレート３１０が動けるようになって、傾きを調整することができるようになる。ここで、オートレベリングは、図６に示すように、ウエハチャック２１１に搭載された被試験デバイス２１２と、プローブカード２００とを平行にするために、トッププレート３１０の傾きをプローバが調整する動作である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−５０４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図３に示した機構において、テーパブロック３３０とくさび３５０との接触箇所の摩擦係数が小さいと、コンタクト荷重を支えようとするときに、くさび３５０が逃げてしまうことになる。一方で、テーパブロック３３０とくさび３５０の接触箇所の摩擦係数が大きいと、くさび３５０を外側方向に移動させる必要のあるオートレベリング時に、くさび３５０が抜けなくなってしまい、円滑なオートレベリング動作に支障をきたすことになる。したがって、テーパブロック３３０とくさび３５０の接触箇所の摩擦係数のコントロールが重要であるが、摩擦係数を適正に調整することは一般に困難である。
【００１０】
さらに、オートレベリングによりトッププレート３１０の傾きが変わると、トッププレート３１０とベースユニット本体３００とが平行でなくなり、くさび３５０の斜面とテーパブロック３３０の斜面とが一致せず、コンタクト荷重をうまく受けられなくなるという問題もある。
【００１１】
そこで、本発明は、半導体試験装置のベースユニットにおいて、コンタクト荷重を支えるとともに、オートレベリング動作に支障をきたさない機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明の半導体試験装置のベースユニットは、ベースユニット本体と、前記ベースユニット本体の下方向に配置され、前記ベースユニット本体に対する傾きを変更可能な、プローブカードを固着するユニットの上部に設けられ、両側に斜面が形成されたテーパブロックと、前記ベースユニットの下部において、前記テーパブロックの傾斜方向に設けられたガイドに沿って直線移動可能な１対のプレートとを備え、前記１対のプレートは弾性手段により互いに連結され、それぞれのプレートは、前記ガイドに対する停止手段と、前記テーパブロックの斜面と接触する位置に設けられ、前記移動方向に回転する回転手段とを備えていることを特徴とする。
【００１３】
ここで、前記プローブカードを固着するユニットの前記ベースユニット本体に対する傾きを変更する際に、前記停止手段を解除し、傾きの変更終了後に、前記停止手段を動作させる駆動制御部をさらに備えることができる。
【００１４】
また、前記テーパブロックは、前記両側の斜面に加え、前記両側の斜面に直交する両方向にも斜面が形成され、前記ベースユニットの下部において、前記ガイドと直交する方向に設けられた第２ガイドに沿って直線移動可能な１対の第２プレートをさらに備え、前記１対の第２プレートは第２弾性手段により互いに連結され、それぞれのプレートは、前記第２ガイドに対する停止手段と、前記テーパブロックの第２ガイド方向の斜面と接触する位置に設けられ、前記１対の第２プレートの移動方向に回転する回転手段とを備えるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、半導体試験装置のベースユニットにおいて、コンタクト荷重を支えるとともに、オートレベリング動作に支障をきたさない機構が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態のベースユニットの構成を模式的に示す図である。
【図２】本実施形態のベースユニットのオートレベリング動作時の様子を示す図である。
【図３】従来のベースユニットの構成を模式的に示す図である。
【図４】シリンダとくさびのよる機構がない場合の問題を説明する図である。
【図５】シリンダによりくさびが外側方向に移動した場合を示す図である。
【図６】オートレベリング動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態におけるベースユニットの構成を模式的に示す図である。本図おいて、ベースユニット本体１００は、本図上方向に位置する図示しないテストヘッドによって保持され、トッププレート１１０は、本図下方向に位置する図示しないプローバにより保持されている。
【００１８】
リング１２０は、着脱可能なプローブカード２００を固着するユニットであり、トッププレート１１０に固定されている。リング１２０の上面には、本図左右方向に斜面が形成されたテーパブロック１３０が設けられている。
【００１９】
ベースユニット本体１００の下面には、リニアガイド１４０がテーパブロック１３０の傾斜方向に設けられており、リニアガイド１４０に沿って本図左右方向に直線移動する１対のプレート１５０が備えられている。
【００２０】
それぞれのプレート１５０は、弾性手段である引っ張りバネ１５４によって連結されており、リニアガイド１４０に沿った移動を行なうためのリニアガイドブロック１５１と、リニアガイド１４０に対して停止する停止手段として機能するブレーキ１５２とを備えている。ブレーキ１５２は、例えば、エア駆動によって作動時にリニアガイドを挟み込む構造とすることができる。
【００２１】
また、それぞれのプレート１５０には、テーパブロック１３０の斜面と接触する位置に、プレート１５０の移動方向に回転するローラ１５３が備えられている。ローラ１５３は、回転手段として機能する。ローラ１５３は、例えば、車輪型や円筒型とすることができるが、球状等としてもよい。
【００２２】
ブレーキ１５２の動作は、外部のシーケンサ等からの制御信号に基づいて駆動制御部１６０により行なわれる。オートレベリング時において、駆動制御部１６０は、図２に示すように、ブレーキ１５２を解除して、プレート１５０が左右に動けるようにする。１対のプレート１５０は、引っ張りバネ１５４により中央方向に動こうとするので、両ローラ１５３は、常にテーパブロック１３０の斜面に接することになる。
【００２３】
駆動制御部１６０は、オートレベリングが終了するとブレーキ１５２を作動させて、プレート１５０をリニアガイド１４０に固定し、動かないようにする。この状態でプローブカード２００を被試験デバイスと接触させると、プローブカード２００にかかるコンタクト荷重を、テーパブロック１３０に接触しているローラ１５３を介してベースユニット本体１００でも支えることができ、プローブカード２００の変形を防ぐことができる。
【００２４】
本実施形態のベースユニットによれば、従来のくさび３５０に代えてローラ１５３を用いたことにより、くさび３５０とテーパブロック１３０との摩擦によるオートレベリングへの悪影響を排除することができる。また、ブレーキ１５２を解除することにより、トッププレート１１０のオートレベリング動作が可能となり、ブレーキ１５２を作動させることにより、プローブカード２００と被試験デバイスとの接触時にコンタクト荷重を支えることができるようになる。
【００２５】
ブレーキ１５２を解除した状態で、ローラ１５３は引っ張りバネ１５４により常にテーパブロック１３０の斜面に接した状態となるため、トッププレート１１０の動きに追従することができ、また、ベースユニット本体１００とトッププレート１１０とが平行でない状態でも、コンタクト荷重をベースユニット本体１００で支えることができる。
【００２６】
なお、ブレーキ１５２の停止力を一定とすると、テーパブロック１３０の斜面の角度を緩やかにすることで、より大きなコンタクト荷重を支えることができるようになる。また、上記の例では、左右１対のプレート１５０を用い、ローラ１５３がテーパブロック１３０に接触する２点でコンタクト荷重をベースユニット本体１００方向に伝達するようにしているが、テーパブロックの左右の斜面に直交する前後方向にも斜面を形成するとともに、リニアガイド１４０に直交する前後方向にもリニアガイドを設け、プレート１５０と同様の構成の引っ張りバネにより連結された１対のプレートを備えることで、４点でコンタクト荷重を受けることになり、より大きなコンタクト荷重を支えることが可能となる。
【符号の説明】
【００２７】
１００…ベースユニット本体
１１０…トッププレート
１２０…リング
１３０…テーパブロック
１４０…リニアガイド
１５０…プレート
１５１…リニアガイドブロック
１５２…ブレーキ
１５３…ローラ
１５４…引っ張りバネ
１６０…駆動制御部
２００…プローブカード
２１１…ウエハチャック
２１２…被試験デバイス
３００…ベースユニット本体
３１０…トッププレート
３２０…リング
３３０…テーパブロック
３４０…シリンダ
３５０…くさび
３６０…駆動制御部
【図１】
0005316964.tif 000002
【図２】
0005316964.tif 000003
【図３】
0005316964.tif 000004
【図４】
0005316964.tif 000005
【図５】
0005316964.tif 000006
【図６】
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